Transcriptome analysis of prenatal development in pigs

• Autor(a) principal: Teixeira, Susana Amaral
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: LOCUS Repositório Institucional da UFV
• Texto Completo: https://locus.ufv.br//handle/123456789/30901
• topic: Suínos - Embrião - Desenvolvimento; RNA-Seq; Organogênese; Genética e Melhoramento dos Animais Domésticos

A trajetória do desenvolvimento dos conceptos (embriões e fetos) é caracterizada como um evento biológico altamente regulado a nível transcricional, podendo ser influenciada pelo dimorfismo sexual e nutrição materna. O dimorfismo sexual no início do desenvolvimento pré-natal, período no qual a diferenciação sexual com base no fenótipo é dificultada, está principalmente associado à expressão de genes ligados aos cromossomos sexuais. A nutrição materna é o principal fator extrínseco que afeta a programação do desenvolvimento, dada a influência que as moléculas resultantes do metabolismo dietético exercem sobre o ambiente intrauterino, as quais são importantes não apenas por proporcionar nutrientes para o crescimento dos conceptos, mas também por regular a transcrição de genes relacionados ao desenvolvimento da placenta e dos conceptos. Neste contexto, os efeitos da suplementação de fêmeas suínas gestantes com aminoácidos funcionais como a arginina sob aspectos produtivos e reprodutivos têm sido bem estudados. Entretanto, a influência dessa suplementação sobre a expressão gênica global durante o desenvolvimento dos conceptos ainda é pouco conhecida. O adequado desenvolvimento e funcionalidade de órgãos e tecidos são eventos determinados principalmente durante a embriogênese e o período fetal, e requerem um ajustado controle da expressão gênica. Embora em espécies acometidas por restrição do crescimento intrauterino, como os suínos, o conhecimento da expressão de genes relacionados a organogênese possa auxiliar no melhor entendimento de vários aspectos da biologia do desenvolvimento pré- natal este ainda tem sido pouco explorado. Atualmente, o conhecimento da expressão gênica bem como dos processos biológicos e vias envolvidas na regulação gênica tem sido possibilitada pela análise do transcriptoma por meio do sequenciamento de RNA (RNA-Seq) e análises funcionais. Dessa forma, no presente trabalho, a partir do RNA-seq de embriões aos 25 dias de gestação e fetos suínos aos 35 dias de gestação, nós objetivamos (1) determinar o sexo desses conceptos em estágios iniciais do desenvolvimento; (2) elucidar os efeitos da suplementação de marrãs gestantes com L-arginina sobre o transcriptoma dos conceptos; e, (3) evidenciar os principais mecanismos moleculares envolvidos na organogênese em suínos, por meio da identificação de genes diferencialmente expressos entre embriões e fetos. Os resultados desta tese mostraram que os genes ligados ao cromossomo Y (DDX3Y, KDM5D, ZFY, EIF2S3Y, EIF1AY, LOC110255320, LOC110257894, LOC396706, LOC100625207 e LOC110255257) apresentaram contagens discrepantes entre as amostras de embriões e fetos suínos as quais foram utilizadas para a determinação do sexo dos conceptos. A suplementação dietética de marrãs com 1% de L-arginina provocou redução na expressão de genes mitocondriais (ND1, ND2, CYTB, COX2, ATP8, e mt-rRNA type) e aumento na expressão do gene CYP1A1 em embriões, evidenciando um ajustado controle transcricional a nível metabólico, enquanto não provocou alterações transcricionais durante o desenvolvimento fetal. Durante a organogênese em suínos, 1705 genes foram diferencialmente expressos entre embriões e fetos, a partir dos quais várias vias e processos biológicos relacionados à organogênese renal, muscular esquelética e óssea, bem como o desenvolvimento dos sistemas cardiovascular e neuronal, foram evidenciados. Esta tese proporcionou relevantes informações sobre o desenvolvimento pré-natal de suínos que podem ser aplicados em estudos relacionados à eficiência na produção de suínos, bem como no maior entendimento da biologia do desenvolvimento. Palavras-chave: Aminoácidos funcionais. Conceptos. Desenvolvimento pré-natal. Organogênese. RNA-seq. Suínos.